(57)【要約】【課題】従来のフレキシブル基板は高温に弱く、高効率太陽電池の製造方法を限定してしまう。また基板を剥離してフレキシブルを得る方法として機械的に破断させた場合、破断後の断面への配慮が必要となる。【解決手段】基板材料としてNaClを使用することで太陽電池の製造方法を限定せず、太陽電池層成膜後、純水により洗浄を行うことによりNaCl基板を溶解、剥離させることにより容易に高効率フレキシブル太陽電池が得られる。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の基板としてNaCl基板を用いることを特徴とする太陽電池装置
【請求項２】
絶縁体基板上にNaCl層を形成しその上に太陽電池層を形成することを特徴とする太陽電池装置
【請求項３】
上記請求項１および２においてNaCl層を太陽電池層から剥離させることによってフレキシブル太陽電池を得ることを特徴とする太陽電池の製造方法
【請求項４】
上記請求項３においてNaCl層を溶解することにより除去することを特徴とする太陽電池の製造方法
【請求項５】
上記請求項４において特に太陽電池層にテクスチャ構造を施すことを特徴とする太陽電池の製造方法
【請求項６】
上記請求項４および５において太陽電池の光吸収層として多結晶Si、アモルファスSi、III-V、II-VI、I-III-VI族化合物半導体の少なくとも一種類の結晶を用いることを特徴とする太陽電池の製造方法
【請求項７】
上記請求項４および５において太陽電池の光吸収層を構成する材料に多結晶Si、アモルファスSi、III-V、II-VI、I-III-VI族化合物半導体の少なくとも一種類の結晶を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法
【請求項８】
上記請求項１〜４においてNaCl層剥離後の太陽電池に新たにフレキシブル基板を付加することを特徴とする太陽電池の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽電池の製造においては低コスト化、省スペースが重視されるようになっている。特に人工衛星や宇宙ステーションなどでは太陽電池が主な動力源となるが、地球上でこれを作製、収納、打ち上げ、宇宙で展開、そして使用することになる。このとき太陽電池を曲げることで、より収納量を増やし、尚且つ省スペースを実現することが可能なフレキシブル太陽電池はこれからの宇宙開発に必要不可欠である。またフレキシブル太陽電池は宇宙での用途以外にも、その薄く曲げることが可能であるという特徴から、平面だけでなく曲面にも太陽電池を設置することができ、また将来の小型電子機器の動力源としても期待されている。
【０００３】
従来の技術においてフレキシブル太陽電池の製造方法としては様々なものが発案されているが、最も多いのがＰＥＴ、ポリスチレンなどの絶縁性フレキシブル基板を用いて、この上に太陽電池層を成長されていくことによりフレキシブル太陽電池を製造する方法である。しかしながらこれらのフレキシブル基板は一般的に高温に弱いため、太陽電池層における各層結晶成長の方法のうち高温成長法の多くが取れない。また耐熱性の高いポリイミドなどのフレキシブル基板は高価であり低価格での作製が難しい。これらのフレキシブル基板は付着力が弱いという欠点もある。
【０００４】
また、従来の技術において例えば特許文献１があるが、太陽電池層の下に位置する基板などを除去する場合、機械的に破断を行うには層破断後に破断面が平坦とするよう配慮せねばならず、平坦とするためには優先配位する格子面が破断方向と同方向となるような結晶の選定が必要である。また破断用の層などは太陽電池の構成にはないものを余分に加えることになるため、その分格子整合や材料、破断するための装置などのコストの問題を余分に抱えることとなる。
【特許文献１】特開２００３−１７７２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に示すように、フレキシブル太陽電池の従来の基板材料は高温に弱いため太陽電池各層の成膜方法を限定し、高効率フレキシブル太陽電池の製造が難しい。
【０００６】
また従来のフレキシブル太陽電池の基板材料はコストが高く、大量生産を行う際好ましくない基板材料である。
【０００７】
基板材料を機械的に破断するには、破断後の断面が平坦とするような配慮や、破断する層が太陽電池製造に与える影響なども考慮する必要があるため、低コストのためにはこの方法は好ましくない。
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は高効率薄膜太陽電池の成膜方法を限定しない基板材料を用い、且つ簡易な方法で基板を剥離させることにより、安価なフレキシブル太陽電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の問題を解決するために、この発明でフレキシブル太陽電池の基板材料としてNaClを用いる。NaCl基板は半導体結晶成長によく用いられる基板材料であり、高温にも耐えるため成膜法を限定しない。これにより高い変換効率を持つ太陽電池層の成膜が可能となる。
【００１０】
NaClは水に溶け易い性質を持つため、太陽電池層成膜後にこの特徴を生かしてNaCl基板を水に溶かすことで剥離させる。この方法を利用して高効率薄膜太陽電池を成膜、その後NaCl基板を剥離させることで高効率フレキシブル太陽電池を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、成膜方法を限定されず高効率薄膜太陽電池を作製し、これを簡易なプロセスでフレキシブル化することが出来るので、フレキシブル太陽電池の高効率、低コストに有効である。また、この方法を用いることでこれまでフレキシブル化の困難であった太陽電池材料でもフレキシブル太陽電池の製造が可能となる。これにより様々な材料で太陽電池のフレキシブル化が進み、太陽電池の一般家庭への普及に貢献する。そして、太陽電池の多用途化により電子機器、電荷機器の開発、発展に大きく貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚実施形態の全図において、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【実施例１】
【００１３】
まず以下に発明の第１の実施形態を説明する。図１〜図３は発明の第１の実施形態による太陽電池の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００１４】
第１の実施形態として、まずNaCl基板１上に例えばスパッタ法により裏面反射層並びに裏面電極として例えばAg膜２を0.8μｍ、その上に例えばプラズマCVD（Chemical Vapor Deposition）法によりn形Si層３を0.3μｍ、その上に活性層となるi層としてアモルファスSi４を3μｍ、さらにp形Si層５を0.3μｍ堆積させる。その上に例えば熱CVD法により透明導電性酸化物膜として例えばITO（Indium Tin Oxide）膜６を0.5μｍを堆積し、電極として例えばAl／Ni電極７を設置し、太陽電池層部分をつくる。尚このとき、例えばフッ酸を用いてAg裏面反射層２をエッチングすることによりテクスチャ構造を施すことで光閉じ込め効果を高める（図１）。
【００１５】
NaClは水に溶け易い性質をもつ。太陽電池層堆積後、例えば純水により洗浄処理を行うことにより、基板部分のNaCl１を溶解させる。（図２）これにより太陽電池層からNaCl基板１を剥離させることによりフレキシブル太陽電池を得る（図３）。
【実施例２】
【００１６】
図４〜図６は発明の第２の実施形態による太陽電池の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００１７】
第２の実施形態として、まずNaCl基板１上に例えばスパッタ法により裏面電極として例えばMo電極膜８を0.8μｍ、その上に例えば真空蒸着法により光吸収層として例えばp-CIGS（Cu(InGa)Se2）薄膜９を2μｍ、その上に例えば蒸着法によりバッファ層として例えばCdS膜１０を0.1μｍ、その上に例えばスパッタ法により半絶縁膜として例えばZnO膜１１を0.3μｍ、その上に例えば熱CVD法により透明導電膜として例えばITO膜６を0.3μｍ、その上に例えば真空蒸着法により反射防止膜として例えばMgF2膜１２を0.3μｍを堆積し、電極として例えばAl／Ni電極７を設置し、太陽電池層部分をつくる（図４）。
【００１８】
太陽電池層体積後、例えば純水により洗浄処理を行うことにより、基板部分のNaCl１を溶解させる（図５）。これにより太陽電池層からNaCl基板１を剥離させることによりフレキシブル太陽電池を得る（図６）。
【実施例３】
【００１９】
図７〜図１０は発明の第３の実施形態による太陽電池の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２０】
発明の第１、第２の実施形態の結果としてNaCl基板１剥離後の太陽電池層の機械的強度が不足する場合には、NaCl基板１剥離前（図４）に電極部分2および７を加工する（図７）。
【００２１】
電極部2および７加工後、例えばPETのフレキシブル基板１３を付加する（図８）。
【００２２】
フレキシブル基板１３付加後、NaCl基板１を剥離することによりフレキシブル太陽電池を得る（図９、図１０）。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図２】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図３】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図４】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図５】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図６】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図７】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図８】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図９】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【図１０】本発明の太陽電池装置の製造方法の一例を示す概略断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  NaCl基板
２  Ag裏面反射層
３  n-Si層
４  i-Si活性層
５  ｐ-Si層
６  ITO透明導電膜
７  Al／Ni電極
８  Mo裏面電極
９  CIGS光吸収層
１０  CdSバッファ層
１１  ZnO半絶縁層
１２  MgF2反射防止膜
１３  PETフレキシブル基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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